JP6468821B2 - X線発生管、x線発生装置およびx線撮影システム - Google Patents
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Description
前記陽極部材と前記陰極部材とに接続された絶縁管と、を備えたX線発生管であって、前記陽極は、前記絶縁管の内周面において前記陽極部材と電気的に接続され前記陰極部材と離間している内周陽極層をさらに有していることを特徴とする。
まず、図1を用いて、本発明に関わるX線発生管の基本的な構成を説明する。図1には、電子放出源9と透過型ターゲット1とを備えた第1の実施形態に関わる透過型のX線発生管102が示されている。本願発明は、透過型ターゲットを備えた透過型X線発生管に関わる課題を解決するものである。従って、簡単のために、本願明細書においては、これ以降、透過型ターゲット、透過型X線発生管をそれぞれ、ターゲット、X線発生管と称する。
・焦点FSからの後方散乱X線が絶縁管4の陽極側の内周面に入射することにより絶縁管4の陽極側の内周面が帯電する。
・かかる帯電は、管軸方向Dtc、管周方向Dtaにおいて不均一な分布を呈する。
・電子放出源9とターゲット1との間の静電場が帯電により変形し、電子線束10の軌道がずれる
本願発明の特徴である内周陽極層3は、絶縁管4の内周面の陽極側に位置し、陽極部材2に電気的に接続される為、前述の後方散乱電子に由来する絶縁管4の帯電を抑制する効果を発現する第1の技術的意義を有する。
・第2の参考例のX線発生管113の絶縁距離Lo2は、第1の参考例のX線発生管の絶縁距離Lo1より短く、X線発生管112より微小放電が発生し易かった。
・収納容器107の内部であってX線発生管113の外部に存在する不可避の不純物、異物が、X線発生管113の動作に伴う微小放電により、絶縁管44の外周面に付着する。
・絶縁管44の外周面に蓄積した不純物には、絶縁管44より導電性が高い成分がある。
・蓄積した不純物は、絶縁管44の外周面において不均一に分布している場合があった。
図4は本発明の第2の実施形態に関わるX線発生装置101を示す模式図である。X線発生装置101は、第1の実施形態に関わるX線発生管102を駆動するため管駆動回路106を備えている。管駆動回路106は、X線発生管102の陽極103、陰極104間に管電圧Vaを印加する管電圧回路を少なくとも備えている。管駆動回路106は、3極管、4極管等のグリッド電極、静電レンズ電極等を有した多極管の電子銃(電子放出源9)を制御するグリッド制御回路を備える形態とすることもできる。図1、図4に示す実施形態においては、放出電子の電流密度を可変するグリッド電極5a、集束レンズ電極5bを制御する不図示のグリッド制御回路を管駆動回路106は備えている。また、本実施形態の管駆動回路106は、導電性の収納容器107の内部に、かかる絶縁液体108とともに、X線発生管102、管駆動回路106が収納されている。
図5は、本発明の第3の実施形態に関わるX線撮影システム200を示す構成図である。システム制御装置202は、第2の実施形態に関わるX線発生装置101とX線検出装置201とを統合して制御する。
2 陽極部材
3 内周陽極層
4 絶縁管
8 陰極部材
9 電子放出源
11 対陰極陽極端
12 陽極管部材
21 対陽極陰極端
102 X線発生管
103 陽極
104 陰極
Claims (15)
- 電子の照射によりX線を発生するターゲットと、前記ターゲットに電気的に接続された陽極部材と、を有した陽極と、
前記ターゲットに電子線を照射する電子放出源と、前記電子放出源に電気的に接続された陰極部材と、を有した陰極と、
前記陽極部材と前記陰極部材とに接続された絶縁管と、
を備えたX線発生管であって、
前記陽極は、前記絶縁管の内周面において前記陽極部材と電気的に接続され前記陰極部材と離間している内周陽極層をさらに有していることを特徴とするX線発生管。 - 前記電子放出源は、前記ターゲットに向かって前記陰極部材から突出しており、管軸方向において前記内周陽極層は前記電子放出源と重なっている部分を有していることを特徴とする請求項1に記載のX線発生管。
- 前記電子放出源は、前記ターゲットに向かって前記陰極部材から突出しており、管径方向から見て、前記内周陽極層は前記電子放出源と重なっている部分を有していることを特徴とする請求項1または2に記載のX線発生管。
- 前記電子放出源は、陽極部材に対向するヘッド部と、前記ヘッド部と前記陽極部材とに接続され前記ヘッド部より管径方向において小さいネック部を有し、
前記内周陽極層の対陰極陽極端は、前記管軸方向において、前記ヘッド部と重なって位置していることを特徴とする請求項2に記載のX線発生管。 - 前記ヘッド部は、静電レンズ電極であることを特徴とする請求項4に記載のX線発生管。
- 静電レンズ電極は、集束レンズ電極であることを特徴とする請求項5に記載のX線発生管。
- 前記絶縁管は、管軸方向おける前記陽極と前記陰極との絶縁距離において、管外周側の外側絶縁距離と管内周側の内側絶縁距離とを有し、
前記外側絶縁距離は前記内側絶縁距離より長いことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のX線発生管。 - 前記内周陽極層は、前記絶縁管の周方向において連続であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のX線発生管。
- 前記対陰極陽極端は、前記ヘッド部を囲んでいることを特徴とする請求項4に記載のX線発生管。
- 前記内周陽極層は、10nm以上1mm以下の層厚であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のX線発生管。
- 前記内周陽極層は、100nm以上50μm以下の層厚であることを特徴とする請求項10に記載のX線発生管。
- 前記絶縁管は、前記ターゲットと前記電子放出源とが対向するように、前記陽極部材と前記陰極部材とに接続されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のX線発生管。
- 前記絶縁管は、管軸方向の一方の端部において前記陽極部材に接続され、
管軸方向の他方の端部において前記陰極部材に接続され、
前記陽極と前記陰極と前記絶縁管とにより内部空間を規定していることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のX線発生管。 - 請求項1乃至13のいずれか1項に記載のX線発生管と、
前記陽極と前記陰極との間に管電圧を印加する管電圧回路と、
を備えていることを特徴とするX線発生装置。 - 請求項14に記載のX線発生装置と、
前記X線発生装置から発生し検体を透過したX線を検出するX線検出器と、
前記X線発生装置と前記X線検出器とを統合して制御するシステム制御装置と、
を有することを特徴とするX線撮影システム。
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